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□解放日报记者 孟群舒 专供新闻晚报
不论是嫦娥奔月的神话,还是敦煌飞天的壁画,抑或是明代万户飞天的壮举,中华文明自古就有飞天的梦想,但太空还是“神话空间”。真实的太空是一块不折不扣的危险区域,至少有三大致命危险:无法呼吸的真空、正负一两百摄氏度的强烈温差、危害健康的宇宙射线。昔日,我国航天员都有飞船的保护,不惧危险。那么,“神七”航天员缘何能走出船舱,漫步天际?
一套航天服造价三千万元
“太空漫步必须攻克4个难关:舱外航天服、生命保障系统、载人机动装置、气闸舱。其中,前三项都与航天员形影不离。 ”科普专家、上海航天局高级工程师李必光说。
舱外航天服可以说是地球上最重、最昂贵的服装。据中国载人航天工程新闻发言人透露,此次将应用于神舟七号的“国产”“飞天号”舱外航天服,每套总重量约120公斤,造价3000万元人民币左右。 “别看航天服层层复层层,但不用担心闷热难当。 ”李必光介绍,在航天服最内层流动的冷却水,能带走航天员身体发出的热量。而在真空环境下,航天服中层有通风管的尼龙,可以维持内部压力。最外层防热层内的涂铝薄膜足以抵御太阳直射时200℃高温。航天服的头盔则具备减震、隔热、消声、通风和供氧功能。 “可以说,一套航天服,就是一艘微型飞船。”它还原了航天员在飞船中的生存状态。
外国航天员常背一个方型的背包,是生命保障系统。生保系统负责输送氧气和冷却水、过滤废气,控制温度、同时保持与飞船及地面的通信。要想在太空自由飞行,还要有载人机动装置。航天员只要手握喷枪,向外喷射高压氮气,就能轻巧地向相反方向飘动,从而实现自由飞行。
李必光介绍,早期,美国和前苏联没有成熟的生命保障系统和载人机动装置,往往采用“脐带式”,通过一根管道,从飞船向航天服输送氧气、压力、冷却水和电力等。这根管道是名副其实的生命线,故喻为“脐带”。据目前的公开报道及多位专家预测,此次“神七”宇航员太空行走,极有可能采用安全系数较高的 “脐带式”。
太空行走不排除“撞见”微小流星
“太空行走不是走,因为双腿根本无处用力,无法行走。贴切地说,应该是扶着飞船表面,在太空‘爬’。”李必光风趣地说。“太空行走或太空漫步只是民间讲法,科学上是应称作‘出舱活动’。 ”
神舟七号将首次有中国航天员进行“出舱活动”,根据公开报道,将有1位航天员出舱。但据李必光分析,会有2名航天员都处于“太空行走”状态。具体来说,如果以甲、乙、丙代表三位航天员,甲留在返回舱内操作各种仪表,乙、丙都会进入轨道舱内的气闸舱。在这个狭小的舱室里,先关闭内闸门,然后两人互相协助,穿上舱外航天服、吸纯氧。待气闸舱内的空气抽入轨道舱,气闸舱内的压力逐渐与太空的压力相等,便可以打开外闸门,进入太空。此时,虽只有一位航天员走出船舱,但另一位留守在气闸舱的航天员同样处于真空状态,换言之,他也处于太空行走状态。
在过去人类曾经进行的 “太空行走”中,曾先后遇到一些诸如联络中断、电脑故障、丢失工具等故障,但都有惊无险。李必光谈起“最惊险的一幕”,发生在前苏联太空行走第一人列昂诺夫身上。他在完成太空行走后,由于航天服增压,航天服膨胀得像个气球,怎么也钻不进直径仅一米的舱门。一时间,列昂诺夫汗流浃背,心跳加速,呼吸频率增加一倍。他随机应变,对航天服进行手动减压,最终得以成功返回。 “所以,‘太空行走’尤其考验一名宇航员的判断力和决策能力。 ”
当记者问及 “出舱是否存在与外星生命邂逅的可能性? ”时,李必光则给出了否定的答案。“毕竟目前人类历史上已经进行的300次太空行走中都未曾发生,中国仅是第一次出舱行走,几率更接近零。 ”但李必光说,太空行走不排除“撞见”飞来飞去的微小流星,这就要考验宇航服的承受力了。
中国首次“行走”起点更高
早在1965年的3月和6月,前苏联航天员列昂诺夫和美国航天员怀特先后完成太空行走。时隔43年,中国再进行太空行走,意义何在?
李必光介绍,太空行走,目的是要灵活完成各种任务,比如维修空间站、组装各种新设备等等。根据中国未来的航天规划,将逐步建立自己的空间站,其后建立空中实验室。这势必要航天员出舱执行任务并长期留在空间站。因此,要实现未来规划,太空行走是必须实现的关键一步。
李必光说,中国航天技术虽然相较美俄还存在一定距离,但“起步晚,起点高”。中国神舟系列飞船,仅仅经历了4次无人飞行、2次载人飞行,此次第7次上天就要实现太空行走,其步伐之快是有目共睹的。
中国的首次太空行走,有可能停留半小时到1小时;前苏联的首次太空行走历时12分钟,美国首次是36分钟。
李必光介绍,“航天员在太空里的每分每秒都要进行供氧、降温、排除废气、供电等等诸多生命保障,停留时间越长,对太空保障的要求越高,也更印证一个国家科技水平的高低。 ”
“神七”上天后,还将施放小卫星,全程直播太空作业实况。这种大航天器携带小航天器上天,在空中释放的模式,是对中国天地通讯能力、摄影摄像技术的一大考验,也是未来中国空间发展的新亮点。